專利名稱：混合攪拌機(jī)、混合攪拌方法及石膏板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及料漿連續(xù)澆注成型法的石膏板制造工序中所使用的混合攪拌機(jī)(Mixer)、混合攪拌方法及石膏板的制造方法。
背景技術(shù)：
石膏板由于具有防火耐火性、隔音性、施工性及經(jīng)濟(jì)性等的優(yōu)越性，作為建筑用內(nèi)部裝飾材料，被廣泛地用于各種建筑物中，作為石膏板已知有用石膏板用原紙(原紙)覆蓋以石膏為主體的芯而制成的板狀體。石膏板一般采用連續(xù)澆注成型法制造。該成型法包括i)用混合攪拌機(jī)將熟石膏、粘結(jié)助劑、硬化促進(jìn)劑、用于實(shí)現(xiàn)輕量化的氣泡、混合材料、添加劑等以及水混合，調(diào)制熟石膏料漿(以下單獨(dú)稱為“料漿”)的工序；ii)將利用混合攪拌機(jī)調(diào)制的料漿注入石膏板用原紙之間，成型為板狀的連續(xù)帶的工序；iii)將硬化后的連續(xù)帶狀層壓體粗切斷，在進(jìn)行強(qiáng)制烘干后切斷為產(chǎn)品尺寸的工序。
作為用于調(diào)整料漿的混合攪拌機(jī)，通常使用薄型的圓形混合攪拌機(jī)。該形式的混合攪拌機(jī)具有扁平的圓形筐體與在筐體中能夠旋轉(zhuǎn)地配置的旋轉(zhuǎn)盤。在筐體上板的中心區(qū)域中配設(shè)有多個(gè)混合成分供給口，在筐體的外周部，配設(shè)有將混合物(料漿)向機(jī)器外送出的料漿排出口。在旋轉(zhuǎn)盤上連接有使旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸?？痼w的上板具有下垂至旋轉(zhuǎn)盤附近的多個(gè)上位銷(靜止銷)。旋轉(zhuǎn)盤具有在旋轉(zhuǎn)盤上垂直固定而且延伸至上板附近的下位銷(移動(dòng)銷)，上下的銷在直徑方向上交替配置。將應(yīng)該混合的上述多種成分經(jīng)由各個(gè)供給口供給至旋轉(zhuǎn)盤上，在攪拌混合的同時(shí)，利用離心力的作用使其在旋轉(zhuǎn)盤上向徑向的外側(cè)移動(dòng)，從配置在外周部上的料漿排出口送出至機(jī)器外部。該結(jié)構(gòu)的混合攪拌機(jī)稱為銷型混合攪拌機(jī)，例如，在美國(guó)專利(USP)第3,459,620號(hào)說明書中進(jìn)行了公開。
向混合攪拌機(jī)中，供給用于調(diào)整石膏板的比重的氣泡。適當(dāng)?shù)卦诹蠞{中混入氣泡，特別在輕質(zhì)石膏板的制造方法中，被視為非常重要的一環(huán)。作為實(shí)現(xiàn)在料漿中有效地混入氣泡的技術(shù)，可以列舉下述的在先技術(shù)。
(1)特開平08-25342號(hào)公報(bào)《混合攪拌機(jī)及混合攪拌方法》(2)特表平11-501002號(hào)公報(bào)《制造發(fā)泡石膏產(chǎn)品的方法》(3)美國(guó)專利第6,494,609號(hào)公報(bào)《料漿混合攪拌機(jī)排出口(SlurryMixer Outlet)》此外，有時(shí)從混合攪拌機(jī)向石膏板紙上供給尺寸比較大且堅(jiān)固的石膏硬化物(殘?jiān)?。因此，作為用于避免石膏板制造裝置的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中斷的技術(shù)，可以列舉下述的在先技術(shù)。
(4)特開2000-6137號(hào)公報(bào)《混合攪拌機(jī)及使用該混合攪拌機(jī)的石膏板的制造方法》(1)在上述特開平08-25342號(hào)公報(bào)中公開了可以利用單獨(dú)的混合攪拌機(jī)向石膏板紙上供給比重差較大的不同種類的石膏料漿的混合攪拌機(jī)及混合攪拌的方法。特開平08-25342號(hào)所記載的混合攪拌機(jī)具有從上板的外周部下垂至接近旋轉(zhuǎn)盤的程度的邊界壁，邊界壁將混合攪拌機(jī)內(nèi)部劃分為兩個(gè)區(qū)域(外周區(qū)域與內(nèi)部區(qū)域)。供給用于調(diào)整石膏板中心用料漿(低比重料漿)的容積的氣泡的氣泡供給部配置在筐體上板的外周區(qū)域上。多個(gè)料漿分取口在氣泡供給部的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，配置在筐體的圓環(huán)壁、或者筐體下板的外周區(qū)域上。此外，料漿排出口在氣泡供給部的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)，配置在圓環(huán)壁或者下板的外周區(qū)域上。料漿的分取口及料漿排出口可以分別向機(jī)器外部送出氣泡混入量不同的料漿，因此，可以分別向石膏板制造裝置的規(guī)定部分供給比重不同的不同種類的料漿。特開平08-25342號(hào)公報(bào)中還公開了在經(jīng)由中空連接部與料漿排出口連接的料漿輸送管(也稱為“垂直槽”或者“罐”)的上端部配置第2氣泡供給部(供給管)，向料漿輸送管中的料漿(中心用料漿)供給氣泡的結(jié)構(gòu)。根據(jù)這樣的裝置結(jié)構(gòu)，可以利用單一的混合攪拌機(jī)進(jìn)一步高效地調(diào)制比重不同的不同種類的料漿，減少泡劑的使用量。
采用該結(jié)構(gòu)的混合攪拌機(jī)，可以將石膏板的制造速度(生產(chǎn)速度)設(shè)定為比較低的速度，只要不增大料漿的流量，就可以向石膏板紙等供給均勻地混合有氣泡的非常優(yōu)質(zhì)的料漿。但是，已經(jīng)判明，如果將石膏板的制造速度設(shè)定為高速，并增大料漿的流量，則將會(huì)產(chǎn)生氣泡與料漿不能均勻混合的現(xiàn)象。即，采用上述特開平08-25342號(hào)公報(bào)的混合攪拌機(jī)，如果將石膏板制造速度設(shè)定為高速，則將不能得到氣泡與料漿的良好的混合狀態(tài)，例如，容易產(chǎn)生石膏板的中心(芯)與覆蓋中心的石膏板用紙的界面中產(chǎn)生包入較大的氣泡的現(xiàn)象(所謂的稱為“起泡”的問題)。其原因可以認(rèn)為如美國(guó)專利第6,494,609號(hào)公報(bào)記載的那樣，由于料漿輸送管中的渦流效果、離心作用及比重差，在料漿輸送管中產(chǎn)生料漿及氣泡的分離現(xiàn)象。
(2)在特表平11-501002號(hào)公報(bào)中，公開了適當(dāng)?shù)囟ㄎ涣蠞{容積調(diào)整用水性泡沫的注入位置，將混合攪拌時(shí)的泡沫的破壞最少化的混合攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)。采用該混合攪拌機(jī)，泡沫注入部例如在與熟石膏供給口相比，相對(duì)地更接近料漿排出口的位置上，配置在上板或者環(huán)狀周邊壁上，或者配置在與料漿排出口連接的料漿排出管上。此外，特表平11-501002號(hào)公報(bào)的混合攪拌機(jī)具有從與料漿排出口不同的出口分取邊緣用料漿的結(jié)構(gòu)，與上述特開平08-25342號(hào)公開的混合攪拌機(jī)相同，可以只向中心用料漿供給料漿容積調(diào)整用氣泡。
但是，特表平11-501002號(hào)公報(bào)的混合攪拌機(jī)不具備相當(dāng)于料漿輸送管的結(jié)構(gòu)，中心用料漿從排出管直接排出至石膏板紙上。即，特表平11-501002號(hào)公報(bào)的混合攪拌機(jī)具有經(jīng)由安裝在混合攪拌機(jī)的圓環(huán)壁上的排出管直接將混合攪拌機(jī)中的料漿排出至板紙上的結(jié)構(gòu)。因此，從排出管或者其附近的氣泡供給口供給的氣泡在料漿流量增多時(shí)，不能充分地混入且分散在料漿中。所以，該結(jié)構(gòu)的混合攪拌機(jī)難以適應(yīng)石膏板制造速度的高速化。
(3)美國(guó)專利第6,494,609號(hào)公報(bào)中公開的離心混合攪拌機(jī)在圓環(huán)壁上具有切線方向出口，與向混合攪拌機(jī)的混合區(qū)域開口的切線方向出口連通的細(xì)長(zhǎng)的料漿導(dǎo)管與混合攪拌機(jī)連接。導(dǎo)管具有可以向石膏板成型區(qū)域中排出料漿的排出口。在導(dǎo)管上設(shè)置有形成背壓的擠壓裝置，利用背壓保持混合攪拌機(jī)中的料漿充滿狀態(tài)。減壓器(減壓閥)設(shè)置在導(dǎo)管的排出口上，減小料漿的排出壓力。采用這樣的結(jié)構(gòu)的混合攪拌機(jī)，導(dǎo)管中流動(dòng)的料漿在從混合攪拌機(jī)的料漿排出口至料漿排出口的料漿輸送路徑中，大致以層流的狀態(tài)流動(dòng)。美國(guó)專利第6,494,609號(hào)公報(bào)的混合攪拌機(jī)考慮了下述事項(xiàng)，提供了一種不使用罐的石膏料漿用混合攪拌機(jī)。
①在具有罐(與上述的“料漿輸送管”對(duì)應(yīng)。)的以往的混合攪拌機(jī)中，在罐中會(huì)產(chǎn)生渦流，在罐中形成空間。
②由于該空間的形成，在罐中會(huì)生成石膏殘?jiān)挠不?，?dǎo)致料漿輸送流路的堵塞。
③伴隨著罐中渦流的形成及離心力的產(chǎn)生，具有料漿被向罐的內(nèi)壁面擠壓，而氣泡則留在罐的中心部的傾向，因此，產(chǎn)生部分高密度的料漿與密度較低的氣泡分離的問題(因此，從謀求氣泡與料漿均勻混合的觀點(diǎn)來看，罐起到了不利的作用)。
采用美國(guó)專利第6,494,609號(hào)公報(bào)公開的混合攪拌機(jī)，在料漿導(dǎo)管中使料漿層流，由于在該狀態(tài)的料漿中混合氣泡，所以可以均勻地將氣泡與料漿混合。在這方面，美國(guó)專利第6,494,609號(hào)公報(bào)的混合攪拌機(jī)可能可以適應(yīng)于石膏板的高速制造。但是，如果石膏板的制造速度提高，料漿導(dǎo)管的料漿流量增大，則即使在該結(jié)構(gòu)的混合攪拌機(jī)中，也會(huì)產(chǎn)生氣泡與料漿的不穩(wěn)定的混合狀態(tài)。此外，由于為了料漿的層流化而使用細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)管，所以料漿會(huì)附著在導(dǎo)管中，在導(dǎo)管中容易生成石膏的硬化物(殘?jiān)?。生長(zhǎng)的硬化物(殘?jiān)?均會(huì)與料漿一起流到石膏板用紙上。這種硬化物(殘?jiān)?會(huì)產(chǎn)生石膏板用紙的斷裂的問題，需要中斷石膏板的制造工序，所以將會(huì)妨礙石膏板制造裝置的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，如美國(guó)專利第6,494,609號(hào)公報(bào)的記載所述，為了防止導(dǎo)管中的料漿的附著及硬化塊的生長(zhǎng)，操作者需要每隔15分鐘左右定期地進(jìn)行捻開導(dǎo)管以及/或者排出口的操作。
(4)在特開2000-6137號(hào)公報(bào)中，公開了一種混合攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)，其限制將產(chǎn)生紙斷裂的問題的大尺寸且堅(jiān)固的殘?jiān)鼜幕旌蠑嚢铏C(jī)排出至機(jī)器外部，據(jù)此，不會(huì)中斷石膏板制造裝置的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，可以穩(wěn)定地生產(chǎn)石膏板。在混合攪拌機(jī)的料漿排出口上配置有具有分類通過開口部的附屬裝置。分類通過開口部過濾相對(duì)大于開口尺寸的堅(jiān)固的殘?jiān)?，防止將此類殘?jiān)┙o至石膏板紙上。而且，在該混合攪拌機(jī)中，粉體原料、液體(水)及氣泡的各個(gè)供給管與位于混合攪拌機(jī)筐體的內(nèi)部區(qū)域的上板部分連接，送入混合攪拌機(jī)中的氣泡與料漿一起在混合攪拌機(jī)中充分地?cái)嚢琛⒒旌稀?br> 上述特開2000-6137號(hào)公報(bào)中記載的混合攪拌機(jī)采用了在混合攪拌機(jī)的內(nèi)部區(qū)域中，在上板上配置氣泡供給口的結(jié)構(gòu)，所以，氣泡與料漿受到混合攪拌機(jī)的充分的攪拌作用，能夠?qū)崿F(xiàn)氣泡與料漿的均勻混合。但是，采用該結(jié)構(gòu)，將會(huì)導(dǎo)致比較多的氣泡受到強(qiáng)烈的攪拌作用而被破壞的結(jié)果，所以不得不增加相當(dāng)于被破壞部分的泡劑的量，從而泡劑的使用量增多。該傾向隨著石膏板的制造速度的提高，更為明顯，所以在控制制造成本的方面將會(huì)產(chǎn)生問題。
因此，采用以往的混合攪拌機(jī)，如果使石膏板制造流水線高速運(yùn)轉(zhuǎn)，則在氣泡的均勻混合、大流量的料漿的穩(wěn)定供給、泡劑的使用量方面，將會(huì)產(chǎn)生問題。
本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，該目的在于提供一種石膏板制造用的混合攪拌機(jī)以及混合攪拌方法，其適應(yīng)料漿連續(xù)澆注成型法的石膏板制造流水線的高速化，可以穩(wěn)定地供給均勻地混合有氣泡的大流量的料漿，而且，可以減少應(yīng)該向料漿供給的氣泡的使用量。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種料漿連續(xù)澆注成型法的石膏板制造方法，其可以減少泡劑的使用量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)制造速度的高速化，提高生產(chǎn)率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種混合攪拌機(jī)，其特征在于，具有外周上具有圓環(huán)壁的扁平且圓形的筐體；配置在該筐體內(nèi)、向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤；為了將在上述筐體中混合的石膏料漿向筐體外排出而在上述圓環(huán)壁上開口的料漿排出口；一方的開口端與上述料漿排出口連接，另一方的開口端實(shí)質(zhì)性地與垂直圓筒狀的料漿輸送管連接的中空連接部；向石膏料漿供給氣泡的氣泡供給口，上述氣泡供給口設(shè)置在料漿排出口的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的圓環(huán)壁上，以便向即將流入上述料漿排出口的石膏料漿中供給氣泡；或者設(shè)置在該中空連接部上，以便向流入上述中空連接部中的石膏料漿供給氣泡。
料漿的比重除了混水量的原因以外，主要由氣泡的混入量決定。需要以得到穩(wěn)定的比重為前提，在料漿中均勻地混入氣泡。根據(jù)本發(fā)明，氣泡供給口在混合攪拌機(jī)的旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)方向上，在料漿排出口的上游側(cè)(旋轉(zhuǎn)方向后方)在圓環(huán)壁上開口，或者在中空連接部上開口。氣泡供給口在料漿排出口的開口前面，從圓環(huán)壁的壁面向料漿供給氣泡，或者向中空連接部的料漿中供給氣泡。氣泡以往從混合攪拌機(jī)的上面(上板)供給，但是在本發(fā)明中，氣泡如此地從混合攪拌機(jī)的周壁或者中空連接部供給，與料漿混合，而且在位于其下游測(cè)的料漿輸送管中混合。據(jù)此，可以在增大料漿流量的狀態(tài)下，將氣泡與料漿均勻地混合。而且，氣泡由于不會(huì)實(shí)質(zhì)性地受到混合攪拌機(jī)的攪拌沖擊，減少消失的氣泡的量，所以可以很大程度地減少泡劑的使用量。如此，混合攪拌機(jī)即使在由于石膏板制造的高速化造成料漿流量增大時(shí)，也可以連續(xù)地向石膏板制造裝置的規(guī)定區(qū)域、規(guī)定部位或者規(guī)定機(jī)器等中供給均勻地混入有氣泡的料漿。這種混合攪拌機(jī)即使在料漿流量增大至大于等于1m3/分的狀態(tài)下，也可以在料漿中均勻地混合氣泡。
優(yōu)選地，料漿輸送管的管內(nèi)區(qū)域具有圓形橫截面，中空連接部與相對(duì)于料漿輸送管的管內(nèi)區(qū)域的中心軸線偏心的位置連接，料漿在管內(nèi)區(qū)域中旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。采用此結(jié)構(gòu)，氣泡將不會(huì)實(shí)質(zhì)性地受到由混合攪拌機(jī)的攪拌沖擊作用而產(chǎn)生的氣泡消失的效果地混入到料漿中，料漿及氣泡在中空連接部中流動(dòng)的過程中進(jìn)行整流，流入到料漿輸送管中。通過將中空連接部與偏心位置連接，在料漿輸送管中產(chǎn)生料漿及氣泡的旋轉(zhuǎn)流或者回旋流。料漿及氣泡在通過重力在料漿輸送管中流下的同時(shí)，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，可以抑制由比重差造成的氣泡與料漿的分離，相反料漿及氣泡通過旋轉(zhuǎn)流動(dòng)而均勻地混合。優(yōu)選地，中空連接部使料漿在切線方向流入管內(nèi)區(qū)域，使管內(nèi)區(qū)域的料漿向與旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向或者相同的方向旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。最好管內(nèi)區(qū)域的料漿的旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)方向相反。而且，料漿輸送管通常設(shè)計(jì)為在石膏板生產(chǎn)流水線上輸送的石膏板用原紙(下紙)的上面堆積有石膏料漿，并連續(xù)向下紙排出料漿。根據(jù)要求，在料漿輸送管中配設(shè)螺旋狀的導(dǎo)向板或者擠壓裝置。
最好中空連接部使石膏料漿在圓環(huán)壁的切線方向流入中空連接部。
更好的情況為，中空連接部具有在中空連接部中形成料漿流路的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)及下游側(cè)的壁面(47a、47b)，旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的壁面(47a)相對(duì)于筐體的法線(G)，配置為90～120°的角度。根據(jù)要求，上游側(cè)及下游側(cè)的壁面(47a、47b)平行配置。更好的情況為，旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的壁面(47b)相對(duì)于圓環(huán)壁的內(nèi)周面配置為銳角，阻止流入中空連接部的料漿流路中的料漿向混合區(qū)域的外周區(qū)域(料漿滯留區(qū)域)逆流或者回流。
其它優(yōu)選的結(jié)構(gòu)有，氣泡供給口配置在料漿排出口的附近，以向即將流入料漿排出口的料漿供給氣泡。作為混合裝置的一種，設(shè)置向通過料漿排出口的料漿施加剪切力的多個(gè)葉片，葉片在料漿排出口上形成多個(gè)狹縫。最好是水平或者垂直厚度為1～5mm(t)的葉片等間隔地配置，形成狹縫。狹縫的葉片間的流路尺寸(h，w)設(shè)定為4～15mm。向混合區(qū)域供給的混合成分在被攪拌混合的同時(shí)，通過離心力的作用在旋轉(zhuǎn)盤上向外側(cè)移動(dòng)，料漿在實(shí)質(zhì)性地混合結(jié)束的狀態(tài)下到達(dá)混合區(qū)域的外周區(qū)域。從氣泡供給口向混合攪拌機(jī)中的料漿供給的氣泡受到混合攪拌機(jī)的離心力，與料漿一起通過狹縫。即，在調(diào)制料漿的最終階段向外周區(qū)域的料漿供給氣泡，料漿及氣泡在通過狹縫時(shí)，受到較強(qiáng)的剪切力，進(jìn)行混合。在料漿排出口進(jìn)行料漿與氣泡的混合的結(jié)果是，在料漿供給管中，抑制由比重差造成的氣泡與料漿的分離，而且在料漿輸送管中進(jìn)一步促進(jìn)料漿及氣泡的混合。料漿排出口的開口尺寸及形狀通常設(shè)計(jì)為寬100～500mm、高50～100mm的方形。但是，料漿排出口的數(shù)量及形狀可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，例如，也可以在圓環(huán)壁上配設(shè)多個(gè)料漿排出口。同樣，氣泡供給口的數(shù)量及形狀可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定，例如，也可以在圓環(huán)壁上配設(shè)多個(gè)氣泡供給口。
根據(jù)要求，在圓環(huán)壁上可以裝卸地安裝具有葉片(vane)及狹縫的附屬裝置，或者將葉片、狹縫及氣泡供給口一體化的附屬裝置。最好預(yù)先準(zhǔn)備將料漿排出口、中空連接部及料漿輸送管一體化的附屬裝置，附屬裝置可以裝卸地安裝在圓環(huán)壁上。通過使用此類附屬裝置，在進(jìn)行料漿排出口的清潔或者更換等的保養(yǎng)時(shí)，可以拆下或者更換附屬裝置，或者在制造條件改變時(shí)、在石膏板的品種改變時(shí)等需要更換為其他設(shè)計(jì)的附屬裝置時(shí)，可以對(duì)附屬裝置進(jìn)行更換，將與料漿排出口的尺寸、形狀、氣泡供給口的位置或者有無等不同的其他設(shè)計(jì)的附屬裝置簡(jiǎn)單地安裝在混合攪拌機(jī)上。
本發(fā)明還提供一種石膏料漿的混合攪拌方法，使用具有以下部件的石膏料漿的混合攪拌機(jī)外周上具有圓環(huán)壁的扁平且圓形的筐體；配置在該筐體內(nèi)、向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤；為了將在上述筐體中混合的石膏料漿向筐體外排出而在上述圓環(huán)壁上開口的料漿排出口；一方的開口端與上述料漿排出口連接，另一方的開口端實(shí)質(zhì)性地與垂直圓筒狀的料漿輸送管連接的中空連接部；向石膏料漿供給氣泡的氣泡供給口，其特征在于，具有第1混合工序和第2混合工序，其中，在上述第1混合工序中，利用上述旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)在上述筐體內(nèi)的混合區(qū)域中，將向上述筐體內(nèi)供給的粉體及液體混合、調(diào)制石膏料漿，并使該石膏料漿從上述的料漿排出口向中空連接部流出；在上述第2混合工序中，在料漿排出口的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的圓環(huán)壁上配置上述氣泡供給口，以便向即將流入上述料漿排出口的石膏料漿供給氣泡，或者在中空連接部上配置上述氣泡供給口，以便向上述中空連接部的石膏料漿供給氣泡，在從該氣泡供給口向石膏料漿供給氣泡的同時(shí)，在上述料漿排出口或者其下游側(cè)向料漿及氣泡施加剪切力，將料漿與氣泡進(jìn)行混合。
本發(fā)明的混合攪拌方法由混合區(qū)域的料漿調(diào)制工序(第1混合工序)和向料漿供給、混合氣泡的工序(第2混合工序)構(gòu)成。氣泡通過從混合區(qū)域的外周區(qū)域經(jīng)過料漿排出口到料漿輸送管為止的料漿路徑向料漿中供給，料漿在氣泡的供給后立即受到剪切力，與氣泡混合。氣泡不會(huì)實(shí)質(zhì)性地受到由混合攪拌機(jī)的攪拌撞擊引起的氣泡消失的影響地混入料漿中，在料漿排出口或者其下游側(cè)進(jìn)行混合。因此，可以大幅度地減少需要的泡劑使用量。而且，氣泡在第2混合工序中與料漿均勻地混合，所以可以增大料漿的流量。
最好為氣泡供給至從料漿排出口即將流出前或者剛剛流出后的石膏料漿中。與具有圓形橫截面的料漿輸送管的管內(nèi)區(qū)域偏心的料漿及氣泡的流動(dòng)體沿切線方向流入管內(nèi)區(qū)域，料漿及氣泡在管內(nèi)區(qū)域中旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。料漿及氣泡在旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí)通過作用于料漿的剪切力而混合。
其他優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為，在料漿排出口配置形成多個(gè)狹縫的多個(gè)葉片，向即將通過狹縫的料漿中供給氣泡，料漿及氣泡在通過狹縫時(shí)通過作用于料漿的剪切力混合。
這些混合過程可以同時(shí)使用，此時(shí)，料漿及氣泡在通過狹縫時(shí)通過作用于料漿的剪切力而混合，同時(shí)，在旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí)通過作用于料漿的剪切力而進(jìn)一步混合。
本發(fā)明提供一種石膏板的制造方法，其特征在于，使用上述結(jié)構(gòu)的混合攪拌機(jī)，以大于等于110m/分的制造速度制造厚度為9.5mm、寬度為910mm的石膏板(JIS A6901)。該制造速度在厚度為12.5mm、寬度為910mm(JIS A6901)的石膏板的制造工序中，相當(dāng)于約大于等于85m/分的制造速度。
本發(fā)明此外還提供一種石膏板的制造方法，其特征在于，使用上述結(jié)構(gòu)的混合攪拌機(jī)，向通過成型裝置時(shí)的石膏板原紙之間供給流量大于等于1m3/分的石膏料漿。
根據(jù)本發(fā)明的石膏板的制造方法，可以大幅度地提高輕量石膏板的生產(chǎn)率，在輕量石膏板的制造中，可以獲得特別顯著且有益的效果。


圖1是概略表示石膏板的成型工序的工序說明圖。
圖2及圖3是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的混合攪拌機(jī)的俯視圖及立體圖，圖4、圖5及圖6是表示混合攪拌機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的橫截面圖、縱截面圖及部分剖面立體圖。
圖7是用幾何學(xué)表示混合區(qū)域、中空連接部及料漿輸送管的結(jié)構(gòu)的概略俯視圖。
圖8是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的混合攪拌機(jī)的橫截面圖及局部放大橫截面圖，圖9是用幾何學(xué)表示混合區(qū)域、中空連接部及料漿輸送管的結(jié)構(gòu)的概略俯視圖。
圖10是表示附屬裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖及局部放大縱截面圖。
圖11是表示圖10中所示的附屬裝置的變形例的立體圖及局部放大橫截面圖。
圖12是表示導(dǎo)向部件的各種變形例的附屬裝置的局部放大剖面圖。
圖13是表示將氣泡供給管、中空連接部及料漿輸送管一體化的附屬裝置的立體圖，圖14是表示圖13所示的附屬裝置的安裝狀態(tài)的立體圖。
圖15是附屬裝置的橫截面圖，圖16是表示附屬裝置的主體部分的結(jié)構(gòu)的主視圖、橫截面圖及后視圖。
圖17及圖18是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的混合攪拌機(jī)的俯視圖及立體圖，圖19及圖20是表示圖17及圖18所示的混合攪拌機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的橫截面圖及局部剖面立體圖。
圖21是表示將氣泡供給管、中空連接部及料漿輸送管一體化的附屬裝置的立體圖及局部放大縱截面圖。
圖22是用幾何學(xué)表示混合區(qū)域、中空連接部及料漿輸送管的結(jié)構(gòu)的概略俯視圖。
圖23是表示附屬裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖、側(cè)視圖及立體圖。
圖24是表示附屬裝置的結(jié)構(gòu)的變形例的橫截面圖及側(cè)視圖。
圖25是表示附屬裝置的結(jié)構(gòu)的其他變形例的主視圖、橫截面圖及后視圖。
圖26是用幾何學(xué)表示圖17～圖22所示的混合攪拌機(jī)的變形例的概略俯視圖。
圖27是表示與料漿中的氣泡的混合情況、泡劑的使用量及石膏板的制造速度的相關(guān)的實(shí)施例1～6及比較例1～5的試驗(yàn)結(jié)果的圖表。
具體實(shí)施例方式
下面，參照所附的圖紙，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是局部且概略地表示石膏板的成型工序的工序說明圖。
石膏板用原紙的下紙1沿著生產(chǎn)線輸送?；旌蠑嚢铏C(jī)(Mixer)10配置在與輸送流水線相關(guān)聯(lián)的規(guī)定位置上，例如輸送流水線的上方。向混合攪拌機(jī)10供給粉體(熟石膏、粘結(jié)助劑、硬化促進(jìn)劑、添加劑、混合材料等)、氣泡以及液體(水)。混合攪拌機(jī)10將這些原料混合，經(jīng)由管道12(12a、12b)、14將料漿(熟石膏料漿)3供給至下紙1上。將管道14定位，以將料漿3排出至下紙1的寬度方向的中央?yún)^(qū)域。配設(shè)管道12a、12b，以將料漿3分別排出至下紙1的寬度方向的兩端部分(邊緣區(qū)域)。
將下紙1與料漿3一起輸送至一對(duì)成型輥18、18。上紙2繞上輥18的外周進(jìn)行部分地旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向輸送方向。轉(zhuǎn)向的上紙2與下紙1上的料漿3接觸，與下紙1實(shí)質(zhì)性地平行地向輸送方向輸送。在成型輥18、18的下游側(cè)形成由下紙1、料漿3及上紙2構(gòu)成的3層結(jié)構(gòu)的連續(xù)層壓體。該層壓體伴隨著料漿硬化反應(yīng)的進(jìn)行，以輸送速度V連續(xù)輸送至粗切斷輥19、19。而且，可以采用使用擠出成型機(jī)(Extruder)的成形方法、在具有矩形開口部的閘門中使層壓體通過的成型方法等各種成型方法代替成型輥18、18。
粗切斷輥19、19將連續(xù)的層壓體切斷為規(guī)定長(zhǎng)度的板體。據(jù)此，形成了用石膏板用原紙覆蓋以石膏為主體的芯的板狀體，即，石膏板的原板。將粗切斷的層壓體進(jìn)一步通過干燥機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制烘干。將烘干后的層壓體切斷成規(guī)定的長(zhǎng)度，如此，制造出石膏板產(chǎn)品。
圖2～圖6表示本發(fā)明的混合攪拌機(jī)的第1實(shí)施方式。圖2及圖3是表示混合攪拌機(jī)10的整體結(jié)構(gòu)的俯視圖及立體圖，圖4、圖5及圖6是表示混合攪拌機(jī)10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的橫截面圖、縱截面圖及部分剖面立體圖。
如圖2及圖3所示，混合攪拌機(jī)10具有扁平的圓筒狀筐體或者外殼20(以下稱為“筐體20”)?？痼w20由水平的圓盤狀上板或者上蓋21(以下稱為“上板21”。)、水平的圓盤狀下板或者底蓋22(以下稱為“下板22”。)、配置于上板21及下板22的外周部分上的圓環(huán)壁或者外周壁23(以下稱為“圓環(huán)壁23”)構(gòu)成。上板21及下板22在上下方向上按照規(guī)定的間隔隔開，在混合攪拌機(jī)10中形成可以將粉體及液體(水)混合的混合區(qū)域。在上板21的中心部形成有圓形開口部25。垂直的旋轉(zhuǎn)軸30的擴(kuò)大下端部31貫通圓形開口部25。旋轉(zhuǎn)軸30與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，例如，電動(dòng)機(jī)(未圖示)相連接，向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向(在本例中，從上方看為順時(shí)針方向R)旋轉(zhuǎn)。根據(jù)要求，變速裝置，例如變速齒輪裝置或者皮帶式變速機(jī)等夾裝在旋轉(zhuǎn)軸30與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸之間。
將供給應(yīng)該混合的粉體成分的粉體供給管15與上板21連接。將供給混合用水的供水管16與上板21連接。根據(jù)要求，將可以限制混合攪拌機(jī)10的過大的內(nèi)部壓力上升的內(nèi)壓調(diào)整裝置等(未圖示)與上板21連接。
將氣泡供給管40與圓環(huán)壁23連接。氣泡供給40的氣泡供給口41在圓環(huán)壁23的內(nèi)周壁面上開口。氣泡供給管40向混合攪拌機(jī)10的混合成分供給用于調(diào)整料漿容積的氣泡。在圓環(huán)壁23上形成料漿排出口45。料漿排出口45在氣泡供給口41的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)定位。料漿排出口45在氣泡供給口41的附近，在圓環(huán)壁23的內(nèi)周面上開口。
將中空連接部47的擴(kuò)大開口端與料漿排出口45的開口邊緣部進(jìn)行連接。中空連接部47向圓環(huán)壁23的外側(cè)延伸。將中空連接部47的縮小開口端與料漿輸送管46的上端部連接。
在料漿輸送管46的相反側(cè)，在圓環(huán)壁23上配設(shè)有分取口48a、48b。將配管12a、12b分別與分取口48a、48b連接。將分取口48a、48b按照規(guī)定的角度間隔α進(jìn)行配置。粉體供給管15及供水管16的各個(gè)供給口在角度間隔α的范圍內(nèi)，在上板21的中央?yún)^(qū)域上開口。
如圖4所示，料漿排出口45在旋轉(zhuǎn)方向R的方向上從分取口48a按照規(guī)定的角度間隔β配置在圓環(huán)壁23上。氣泡供給管40在角度β的角度范圍內(nèi)與圓環(huán)壁23連接。氣泡供給口41配置在料漿排出口45的上游側(cè)，在接近料漿排出口45的位置定位。氣泡供給管40向即將從料漿排出口45流出的料漿中供給規(guī)定量的氣泡。
圖7是表示圓環(huán)壁23、料漿輸送管46及中空連接部47的幾何結(jié)構(gòu)的概略俯視圖。在圖7中，利用虛線表示從旋轉(zhuǎn)圓盤32的中心軸線10b延伸的法線G、K。
中空連接部47由上游側(cè)的垂直側(cè)壁47a、下游側(cè)的垂直側(cè)壁47b、水平的頂壁47c(圖3)以及水平的底壁47d形成。垂直側(cè)壁47a相對(duì)于混合攪拌機(jī)10的法線G，按照規(guī)定角度θ4傾斜。中空連接部47由于垂直側(cè)壁47a的傾斜，向混合攪拌機(jī)10的混合區(qū)域10a擴(kuò)展。中空連接部47大致在切線方向接收混合區(qū)域10a的料漿，將其引導(dǎo)至料漿輸送管46。
料漿排出口45的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的緣部(垂直側(cè)壁53)與垂直側(cè)壁47a連接，料漿排出口45的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的緣部(垂直側(cè)壁54)與垂直側(cè)壁47b連接。垂直側(cè)壁53大致配置在圓環(huán)壁23的切線方向上。垂直側(cè)壁54及垂直側(cè)壁47b大致配置在直徑方向上。垂直側(cè)壁47a的延長(zhǎng)線與法線G在交點(diǎn)F上交叉，交點(diǎn)F的交叉角度θ4(＝180°-γ+θ2-θ1)設(shè)定在90～180度的角度范圍內(nèi)。角度θ4最好設(shè)定在90～105度的范圍內(nèi)。交叉角度θ4可以優(yōu)選設(shè)定為90度(直角)，此時(shí)，垂直側(cè)壁47a向圓環(huán)壁23的切線方向延伸。
氣泡供給口41的中心與垂直側(cè)壁53的內(nèi)端J之間的角度間隔θ2設(shè)定在0～90的范圍內(nèi)。角度間隔θ2最好設(shè)定在0～30度的范圍內(nèi)，設(shè)定在0～15的范圍內(nèi)更好，氣泡供給口41接近垂直側(cè)壁53。氣泡供給管40相對(duì)于法線K成角度θ3地與圓環(huán)壁23連接。角度θ3設(shè)定在0～90度的角度范圍內(nèi)，最好設(shè)定在0～60度的角度范圍內(nèi)，設(shè)定在0～30度的角度范圍內(nèi)更好。而且，只要不妨礙本發(fā)明的目的，例如可以將角度θ3設(shè)定在-30～0度的范圍內(nèi)，可以在使氣泡供給口41朝向?yàn)榕c旋轉(zhuǎn)方向R的流體相對(duì)的狀態(tài)下，將氣泡供給管40與圓環(huán)壁23連接。
如圖4～圖6所示，在筐體20中能夠旋轉(zhuǎn)地配置有旋轉(zhuǎn)圓盤32。旋轉(zhuǎn)圓盤32的中心部固定在旋轉(zhuǎn)軸30的擴(kuò)大下端部31的下端面上。旋轉(zhuǎn)圓盤32的中心軸線10b與旋轉(zhuǎn)軸30的旋轉(zhuǎn)軸線一致。旋轉(zhuǎn)圓盤32通過旋轉(zhuǎn)軸30的旋轉(zhuǎn)，向箭頭R所示的方向(順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)。
筐體20的內(nèi)部區(qū)域10a可以被假想的邊界26分為內(nèi)部區(qū)域和外周區(qū)域。根據(jù)要求，可以沿著邊界26在筐體20中設(shè)置從上板21的下面垂下的環(huán)狀隔壁26′(在圖5及圖6中用虛線表示)。此時(shí)，環(huán)狀隔壁26′實(shí)質(zhì)上與圓環(huán)壁23同心配置，內(nèi)部區(qū)域10a明確地被劃分為位于耐磨損性環(huán)23a的附近的外周區(qū)域與位于筐體20的半徑方向內(nèi)部的內(nèi)部區(qū)域。此外，耐磨損性環(huán)23a被固定在圓環(huán)壁23的內(nèi)壁面上。
多個(gè)下位銷(移動(dòng)銷)38在大致向半徑方向延伸的多列的狀態(tài)下，排列在旋轉(zhuǎn)圓盤32上。下位銷38垂直固定在位于內(nèi)部區(qū)域中的旋轉(zhuǎn)圓盤32的上表面上。多個(gè)齒形部37形成于旋轉(zhuǎn)圓盤32的外周區(qū)域上。各個(gè)齒形部37向旋轉(zhuǎn)方向且外側(cè)擠壓或彈壓被混合的流體(料漿)。各個(gè)齒形部37上還垂直固定有多個(gè)銷36。
如圖5及圖6所示，多個(gè)上位銷(靜止銷)28被固定在上板21上。上位銷(靜止銷)28向內(nèi)部區(qū)域10a垂下。上下的銷28、38交替配置在旋轉(zhuǎn)圓盤32的半徑方向上，在圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)相對(duì)移動(dòng)，并混合攪拌供給至筐體20中的石膏板的原料。圖4～圖6中示出了正圓形剖面的銷28、36、38，銷28、36、38如特開2000-262882號(hào)公報(bào)的記載所述，可以為多角形剖面或者橢圓形剖面的銷。
圖8～圖10表示本發(fā)明的混合攪拌機(jī)的第2實(shí)施方式。圖8是表示混合攪拌機(jī)10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的橫截面圖及局部放大剖面圖，圖9是表示圖8所示的圓環(huán)壁23、料漿輸送管46及中空連接部47的幾何結(jié)構(gòu)的概略俯視圖。此外，圖10(A)是表示料漿排出口45的結(jié)構(gòu)的局部立體圖，圖10(B)是表示料漿排出口45的狹縫結(jié)構(gòu)的放大縱截面圖。
如圖8及圖10所示，附屬裝置50可以裝卸地安裝在料漿排出口45的擴(kuò)大開口端。附屬裝置50具有多個(gè)水平導(dǎo)向部件51。作為附屬裝置50的安裝方法，可以采用嵌合結(jié)構(gòu)、粘結(jié)、焊接、或者由壓板、螺栓等的固定部件或者卡定部件進(jìn)行的固定、緊固或者卡定等的慣用的安裝方法。
中空連接部47的擴(kuò)大開口端(寬度W、高度H)與圓環(huán)壁23連接，中空連接部47的縮小開口端與料漿輸送管46連接。中空連接部47的側(cè)壁47a、47b、頂壁47c及底壁47d在料漿排出口45及料漿輸送管46之間形成朝向料漿輸送管46縮小的方形剖面的料漿流路。
如圖10(A)所示，水平導(dǎo)向部件51遍及料漿排出45的整個(gè)寬度地進(jìn)行延伸。各個(gè)導(dǎo)向部件51的兩端部固定在附屬裝置50的左右縱框(垂直側(cè)壁53、54)上。導(dǎo)向部件51等間隔(間隔P)地進(jìn)行配列。
導(dǎo)向部件51如圖10(B)所示，由方形剖面的金屬制造的帶板或者樹脂制造的帶板構(gòu)成。導(dǎo)向部件51的剖面尺寸設(shè)定為厚度t＝1～5mm、深度為D＝5～50mm(最好深度為D＝10～20mm)。導(dǎo)向部件51在料漿排出口45上形成向周方向延伸的多個(gè)水平葉片。在導(dǎo)向部件51之間，作為料漿流路形成有高度h(h＝P-t)、寬度w(w＝W-附屬裝置的縱框的寬度)、深度d(d＝D)的水平狹縫52。高度h設(shè)定為4～15mm的范圍內(nèi)。
料漿排出口45被導(dǎo)向部件51分割為多個(gè)狹縫52。混合攪拌機(jī)10的混合區(qū)域10a經(jīng)由各個(gè)狹縫52與中空連接部47中的料漿流路47e連通。
最好為可以嵌合各個(gè)導(dǎo)向部件51的端部的多個(gè)槽(未圖示)在左右的縱框(垂直側(cè)壁53、54)上，在上下方向上按照規(guī)定的間隔排列配置。根據(jù)這樣的附屬裝置50，在伴隨著運(yùn)轉(zhuǎn)條件或者料漿混合的變更等，需要變更狹縫的尺寸等的情況下，可以將導(dǎo)向部件51及附屬裝置50變更為適當(dāng)?shù)亟M合或者組裝的狀態(tài)下的裝置，將狹縫尺寸設(shè)定為最佳。此外，通過采用這樣的結(jié)構(gòu)的附屬裝置50，可以只將導(dǎo)向部件51適當(dāng)?shù)馗鼡Q為新的部件，或者更換為適當(dāng)?shù)男螤罨蛘卟馁|(zhì)的導(dǎo)向部件51。作為其他的方法，也可以預(yù)先準(zhǔn)備具有多種狹縫尺寸或者狹縫形狀的多種附屬裝置50，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件或者料漿混合的變更等，整體更換附屬裝置50。
下面，對(duì)于第1及第2實(shí)施方式，說明混合攪拌機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)。
通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓盤32被向箭頭R方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，將通過混合攪拌機(jī)10混合的成分(粉體)及混合用水經(jīng)由粉體供給管15及供水管16向混合攪拌機(jī)10中供給?；旌铣煞旨肮┧粚?dǎo)入混合攪拌機(jī)10的內(nèi)部區(qū)域中，在攪拌混合的同時(shí)，通過離心力的作用，使其在旋轉(zhuǎn)圓盤32上向徑向外側(cè)移動(dòng)，并超出邊界26向外周區(qū)域移動(dòng)。齒形部37上的銷36將附著在耐磨損性環(huán)23a的內(nèi)周面上的料漿撥落或者刮落。
在混合區(qū)域10a中生成的料漿被齒形部37向外側(cè)且旋轉(zhuǎn)方向的前方擠壓，從料漿排出口45流向中空連接部47。料漿從中空連接部47進(jìn)一步流入料漿輸送管46中。氣泡供給管40的氣泡供給口41向即將從料漿排出口45流出的料漿中供給規(guī)定量的氣泡，氣泡混入外周區(qū)域的混合成分中。
在第1實(shí)施方式(圖2～圖7)的混合攪拌機(jī)10中，氣泡供給口41從外周面向即將從料漿排出口45流出的料漿中供給氣泡。即使在增大了料漿流量的狀態(tài)下，氣泡也可以與料漿均勻地混合。氣泡不會(huì)實(shí)質(zhì)性地受到混合攪拌機(jī)的攪拌撞擊，減少了消失的氣泡量。
在第2實(shí)施方式(圖8～圖10)的混合攪拌機(jī)10(具有導(dǎo)向部件51)中，料漿在接受氣泡的供給后迅速流入狹縫52中。利用混合攪拌機(jī)10的離心力，流入狹縫52的料漿及氣泡在沿著導(dǎo)向部件51的表面流動(dòng)時(shí)，受到較強(qiáng)的剪切力，進(jìn)行混合。
混入有氣泡的料漿經(jīng)由中空連接部47流入料漿輸送管46中，在料漿輸送管46中受到旋轉(zhuǎn)力及剪切力，進(jìn)一步進(jìn)行均勻地混合后，經(jīng)由管道14(圖1)，向下紙1的寬度方向中央?yún)^(qū)域排出。料漿輸送管46構(gòu)成機(jī)器外部攪拌區(qū)域。
外周區(qū)域的料漿又經(jīng)由配置在氣泡供給口41及中空連接部47的上游(旋轉(zhuǎn)方向后方)的分取口48a、48b，流入配管12a、12b中。配管12a、12b的料漿排出至下紙1(圖1)的邊緣區(qū)域中。分取口48附近的料漿為到達(dá)氣泡供給口41之前的料漿，即，供給氣泡之前的料漿。所以，經(jīng)由分取口48輸送至邊緣區(qū)域的料漿比重較高。
混合攪拌機(jī)10經(jīng)由料漿輸送管46及管道14向下紙1的中央?yún)^(qū)域供給比重較低的料漿，經(jīng)由分取口48及管道12向下紙1的各個(gè)邊緣區(qū)域供給比重較高的料漿。根據(jù)這樣的混合攪拌機(jī)10，可以利用單獨(dú)的混合攪拌機(jī)分別調(diào)制低比重的料漿及高比重的料漿，分別向石膏板生產(chǎn)線的要求部位供給各種比重的料漿。作為要求的部位，可以列舉的有用于預(yù)先在石膏板紙上涂布高比重的料漿、形成覆膜的輥式涂布設(shè)備，用于在向石膏板紙的邊緣區(qū)域供給的料漿中配入混合水、各種添加劑的副攪拌機(jī)等本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的部位。利用石膏板生產(chǎn)線(圖1)向干燥機(jī)中輸送的石膏板原材料在中央?yún)^(qū)域中包含比重較輕的料漿，在邊緣區(qū)域包含比重較重的料漿。這樣的石膏板原材料在輸送帶下游側(cè)的干燥機(jī)中被均勻地干燥。
本發(fā)明的發(fā)明者比較了下述的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
(1)只向混合攪拌機(jī)10的中央?yún)^(qū)域的料漿中混入氣泡，將硬化后的石膏板的板材中心的比重設(shè)定為0.65～0.70g/cm3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
(2)根據(jù)本發(fā)明，從氣泡供給管40的氣泡供給口41向料漿中供給氣泡，然后同樣的，將硬化后的石膏板的板材中心的比重設(shè)定為0.65～0.70g/cm3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
從氣泡供給口41供給氣泡的后者的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(本發(fā)明)中，泡劑使用量可以約減少35％。
圖11(A)是表示圖10所示的附屬裝置的變形例的混合攪拌機(jī)的局部立體圖，圖11(B)是表示圖11(A)所示的料漿排出口45的狹縫結(jié)構(gòu)的放大橫截面圖。
在圖11所示的實(shí)施方式中，附屬裝置50具有沿著圓環(huán)壁23的內(nèi)周壁面等間隔(間隔P)地配置的多個(gè)垂直導(dǎo)向部件51。各個(gè)導(dǎo)向部件51的上端部固定在附屬裝置50的上框上，各個(gè)導(dǎo)向部件51的下端部固定在附屬裝置50的下框上。導(dǎo)向部件51形成有多個(gè)垂直葉片，在料漿排出口45上形成有葉片間流路尺寸為w的垂直狹縫52。各個(gè)狹縫52形成與各個(gè)導(dǎo)向部件51的間隔P及深度D相應(yīng)的流路剖面及流路長(zhǎng)度的料漿流路(寬度w、高度h、深度d)。如此，料漿排出口45被導(dǎo)向部件51分割為多個(gè)狹縫52，混合攪拌機(jī)10的混合區(qū)域10a經(jīng)由各個(gè)狹縫52與中空連接部47的料漿流路47e連通。
圖12是表示導(dǎo)向部件51的各種變形例的附屬裝置的局部放大剖面圖。
如圖12所示，為了使料漿順利地流出，導(dǎo)向部件51可以向旋轉(zhuǎn)方向R的方向傾斜(圖12(A))。導(dǎo)向部件51的剖面不一定為方形剖面，例如，可以成型為向料漿流出方向縮小的剖面(圖12(B)、圖12(D))或者與料漿的流動(dòng)形態(tài)相對(duì)應(yīng)地彎曲的弧狀剖面(圖12(C))。此外，如圖12(E)所示，可以以旋轉(zhuǎn)軸51a為中心，將導(dǎo)向部件51能夠旋轉(zhuǎn)地支承在附屬裝置50的框體上。此時(shí)，利用角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(未圖示)，可以可變地設(shè)定各個(gè)導(dǎo)向部件51相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向R或者水平面的傾斜角度η。通過傾斜角度η的調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)葉片對(duì)料漿的作用，調(diào)節(jié)作用于料漿的剪切力。
圖13是表示將氣泡供給管40、氣泡供給口41、中空連接部47及料漿供給管46一體化的附屬裝置50的立體圖，圖14是表示在混合攪拌機(jī)10的圓環(huán)壁23上安裝有圖13所示的附屬裝置50的狀態(tài)的立體圖。此外，圖15是表示圖13及圖14所示的附屬裝置的主體部分57及托架60的結(jié)構(gòu)的橫截面圖，圖16是表示主體部分57的結(jié)構(gòu)的主視圖、橫截面圖及后視圖。
圖13～圖16中所示的附屬裝置50具有主體部分57與弧狀托架60，其中上述主體部分57具有氣泡供給口41、料漿排出口45及狹縫52，上述弧狀托架60用于將主體部分57安裝在圓環(huán)壁23上。如圖13所示，主體部分57及托架60一體連接。在托架60上形成有與料漿排出口45整合的開口部61。主體部分57由比較厚的弧狀板材構(gòu)成，具有相對(duì)于法線G(圖15、16)向角度θ4的方向延伸的垂直側(cè)壁53和與垂直側(cè)壁53向相同的方向傾斜的垂直側(cè)壁54。這些垂直側(cè)壁53、54、水平頂壁55及水平底壁56(圖16)在主體部分57的中央部形成有料漿排出口45。在垂直側(cè)壁53、54上支承有多個(gè)水平導(dǎo)向部件(水平葉片)51，在料漿排出口45上形成有多個(gè)水平狹縫52。如圖16所示，螺栓孔59穿設(shè)在主體部分57的兩個(gè)端部，主體部分57如圖15所示，利用貫通托架60、擰入螺栓孔59的螺栓62固定在托架60上。
如圖13所示，中空連接部47的擴(kuò)大開口端與托架60一體連接，中空連接部47的縮小開口端與料漿輸送管46的上端部一體連接。利用這樣地一體化的主體部分57、托架60、中空連接部47及料漿輸送管46，形成可以嵌入圓環(huán)壁23的開口部49的一體結(jié)構(gòu)的附屬裝置50。
在主體部分57上，形成有氣泡供給口41。氣泡供給管40的前端部貫通托架60，與氣泡供給口41連接。氣泡供給口41配置在接近垂直側(cè)壁53的邊緣53a(圖15)的位置上。
如圖13及圖14所示，附屬裝置50安裝在開口部49上，利用螺栓63固定在圓環(huán)壁23上。據(jù)此，在混合攪拌機(jī)10上形成包含中空連接部47及料漿輸送管46的一系列的料漿供給系統(tǒng)流路。
根據(jù)這樣的附屬裝置50，通過利用螺栓63將附屬裝置50固定在圓環(huán)壁23上，可以在混合攪拌機(jī)10中形成一系列的料漿供給系統(tǒng)流路。通過松開螺栓63、從圓環(huán)壁23上拆下附屬裝置50，可以從混合攪拌機(jī)10上將一系列的料漿供給系統(tǒng)流路一齊取下。據(jù)此，可以很容易地進(jìn)行附屬裝置50的清潔或者修理、或者進(jìn)行部件更換等的維護(hù)管理，或者可以將附屬裝置50比較簡(jiǎn)單地更換為具有其他的設(shè)計(jì)或者規(guī)格的各種尺寸、結(jié)構(gòu)或者材質(zhì)的其他的附屬裝置。
圖17～圖26示出了本發(fā)明的混合攪拌機(jī)的第3實(shí)施方式。圖17及圖18是表示第3實(shí)施方式的混合攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)的俯視圖及立體圖，圖19、圖20及圖21是表示圖17及圖18所示的混合攪拌機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的橫截面圖、縱截面圖、局部剖面立體圖及局部放大剖面圖。在圖17～圖21中，對(duì)于與圖1～圖16中所示的結(jié)構(gòu)要素實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)要素，使用相同的參照符號(hào)。
在上述的各個(gè)實(shí)施方式中，中空連接部47具有朝向圓環(huán)壁23擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)，而在本實(shí)施方式中，中空連接部47具有大致均等的剖面，向圓環(huán)壁23的大致切線方向延伸。此外，在上述的實(shí)施方式中，料漿排出口45具有導(dǎo)向部件51及狹縫52，而在本實(shí)施方式中，料漿排出口45不具備狹縫52及導(dǎo)向部件51，完全開放。
中空連接部47的一端與圓環(huán)壁23連接，中空連接部47的另一端與料漿輸送管46連接。形成中空連接部47的垂直側(cè)壁47a、47b、水平頂壁47c及水平底壁47d在料漿排出口45及料漿輸送管46之間形成均勻的方形剖面的料漿流路47e。
如圖21所示，料漿排出口45的上游側(cè)的邊緣形成與垂直側(cè)壁47a連接的垂直側(cè)壁53，料漿排出口45的下游側(cè)的邊緣形成與垂直側(cè)壁47b連接的垂直側(cè)壁54。垂直側(cè)壁54形成比較銳利的垂直縱框58。相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)成銳角θ5的縱框58向料漿排出口45中引導(dǎo)混合區(qū)域10a的料漿，同時(shí)，阻止流入料漿排出口45中的料漿向虛線(圖21(C))所示的混合區(qū)域10a逆流或者回流。這樣的縱框58的形態(tài)在圓環(huán)壁23的內(nèi)周壁的大致切線方向向機(jī)器外部導(dǎo)出料漿方面是非常重要的。
垂直側(cè)壁47a、47b、53、54相對(duì)于法線G向規(guī)定的角度θ4方向延伸。角度θ4設(shè)定為90～180度，最好設(shè)定在90～105度的范圍內(nèi)。更好的情況是角度θ4設(shè)定為90度(直角)，垂直側(cè)壁47a向圓環(huán)壁23的切線方向延伸。料漿排出口45及中空連接部47朝向混合攪拌機(jī)10的混合區(qū)域10a開口，從圓環(huán)壁23的內(nèi)周壁的大致切線方向接收混合區(qū)域10a的料漿，并向料漿輸送管46導(dǎo)出。
圖22是表示混合區(qū)域10a、中空連接部47及料漿輸送管46的幾何位置關(guān)系的概略俯視圖。
混合攪拌機(jī)10的混合區(qū)域10a具有以旋轉(zhuǎn)圓盤32的旋轉(zhuǎn)中心10b為中心的半徑r1的正圓形橫截面。料漿輸送管46的管內(nèi)區(qū)域46a具有以垂直的中心軸線46b為中心的半徑r2的正圓形橫向剖面。中空連接部47在相對(duì)于料漿輸送管46向單側(cè)(在本實(shí)施方式中為圓環(huán)壁23一側(cè))偏心的狀態(tài)下連接。因此，料漿流路47e在向單側(cè)偏心的位置上向管內(nèi)區(qū)域46a開口。
從混合區(qū)域10a向料漿流路47e中流出的料漿以流路中心47f為中心在料漿流路47e中流動(dòng)，在大致切線方向流向具有圓形橫截面的管內(nèi)區(qū)域46a中。通過管內(nèi)區(qū)域46a及料漿流路47e的偏心向流入管內(nèi)區(qū)域46a的料漿施加回旋力或者旋轉(zhuǎn)力，結(jié)果料漿沿著管內(nèi)區(qū)域46a的內(nèi)周壁面旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。料漿的回旋方向?yàn)榕c旋轉(zhuǎn)圓盤32的旋轉(zhuǎn)方向R相反的方向(逆時(shí)針方向)，料漿通過該旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，受到混合、攪拌的作用。
在圖22示出了將料漿流路47e整體與料漿輸送管46的單側(cè)半部連接的狀態(tài)，但也可以將料漿流路47e與料漿輸送管46連接，以使料漿流路47e的一部分向料漿輸送管46的另一側(cè)的半部部分地開口。
氣泡供給口41為了向即將流出到料漿流路47e中的料漿供給氣泡，接近料漿排出口45地在圓環(huán)壁23的內(nèi)周壁面開口。作為變形例，氣泡供給口41如圖22的虛線所示，為了向料漿流路47e內(nèi)的料漿供給氣泡，也可以在垂直側(cè)壁47a上開口。
下面說明圖17～圖22所示的混合攪拌機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)。
通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓盤32被向箭頭R方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)應(yīng)該在混合攪拌機(jī)10中混合的成分(粉體)及混合用水經(jīng)由粉體供給管15及供水管16被供給至混合攪拌機(jī)10中。混合成分及供水被導(dǎo)入混合攪拌機(jī)10的內(nèi)部區(qū)域中，在攪拌混合后，通過離心力的作用，使其在旋轉(zhuǎn)圓盤32上向外側(cè)移動(dòng)，并超出邊界26向外周區(qū)域流動(dòng)。齒形部37上的銷36將附著在耐磨損性環(huán)23a的內(nèi)周面上的料漿撥落或者刮落。
混合區(qū)域10a中生成的料漿被齒形部37向外側(cè)且旋轉(zhuǎn)方向的前方擠壓，從料漿排出口45向大致切線方向流出，并經(jīng)由中空連接部47流入料漿輸送管46中。氣泡供給管40向即將從料漿排出口45流出的料漿中供給規(guī)定量的氣泡，氣泡混入外周區(qū)域的料漿中。料漿在收到氣泡的供給后迅速?gòu)牧蠞{排出口45在切線方向流出到中空連接部47中。料漿及氣泡在均勻剖面的料漿流路47e中進(jìn)行實(shí)質(zhì)性地整流，作為層流狀態(tài)的料漿流，從料漿流路47e流入料漿輸送管46的管內(nèi)區(qū)域46a中。在垂直側(cè)壁47a上配置有氣泡供給口41時(shí)，氣泡將會(huì)混入向料漿排出口45中流入的料漿中，然后從料漿流路47e流向料漿輸送管46中。
流入管內(nèi)區(qū)域46a中的料漿及氣泡以料漿輸送管46的中心軸線46b為中心回旋，并沿著管內(nèi)區(qū)域46a的內(nèi)周壁面旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。通過管內(nèi)區(qū)域46a中的料漿的回旋運(yùn)動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，料漿及氣泡受到剪切力而進(jìn)行混合，氣泡在料漿中均勻地分散。料漿輸送管46中的料漿在重力下在管內(nèi)區(qū)域46a中流下，經(jīng)由管道14(圖1)向下紙1的寬度方向中央?yún)^(qū)域排出。
外周區(qū)域的料漿又經(jīng)由配置在氣泡供給口41及料漿排出口45的上游(旋轉(zhuǎn)方向的后方)的分取口48a、48b導(dǎo)入配管12a、12b，并經(jīng)由配管12a、12b向下紙1(圖1)的邊緣區(qū)域排出。分取口48附近的料漿為到達(dá)氣泡供給口41之前的料漿，即，供給氣泡之前的料漿。所以，經(jīng)由分取口48供給至邊緣區(qū)域的料漿比重較高。
如此，混合攪拌機(jī)10經(jīng)由料漿輸送管46及管道14向下紙1的中央?yún)^(qū)域供給比重較低的料漿，并經(jīng)由分取口48及管道12向下紙1的各個(gè)邊緣區(qū)域供給比重較高的料漿。根據(jù)這樣的混合攪拌機(jī)10，可以利用單獨(dú)的混合攪拌機(jī)分別調(diào)整低比重的料漿及高比重的料漿，分別向石膏板生產(chǎn)線的要求部位供給各種比重的料漿。利用石膏板生產(chǎn)線(圖1)向干燥機(jī)中輸送的石膏板原板在中央?yún)^(qū)域中包含比重較輕的料漿，在邊緣區(qū)域中包含比重較重的料漿，所以在輸送線下游側(cè)的強(qiáng)制干燥機(jī)中進(jìn)行均勻地干燥。
與上述的實(shí)施方式相同，可以判明在采用該結(jié)構(gòu)的混合攪拌機(jī)10制造板材中心比重為0.65～0.70的石膏板時(shí)，可以減少約35％的泡劑使用量。
圖23是表示將料漿排出口45、中空連接部47及氣泡供給管40一體化的附屬裝置50的結(jié)構(gòu)的橫截面圖、側(cè)視圖及立體圖。
圖23所示的附屬裝置50，具有在圓弧狀的主體部分57上形成料漿排出口45的同時(shí)將中空連接部47及氣泡供給管40一體地裝配到主體部分57上的結(jié)構(gòu)。用于在圓環(huán)壁23上安裝主體部分57的弧狀托架60被固定在主體部分57的外側(cè)面上。在托架60上形成有與料漿排出口45整合的開口部61。中空連接部47的上游端與托架60一體連接，中空連接部47的下游端與料漿輸送管46的上端部一體連接。在圓環(huán)壁23上形成有與主體部分57相對(duì)應(yīng)的開口部。托架60如圖23(D)所示，利用螺栓等卡定部件62安裝在圓環(huán)壁23上，主體部分57的內(nèi)周壁面57a構(gòu)成圓環(huán)壁23的一部分。
根據(jù)這樣的附屬裝置50，通過從圓環(huán)壁23上拆下附屬裝置50，可以很容易地進(jìn)行其清潔或者修理、或者進(jìn)行部件更換等的維護(hù)管理，根據(jù)要求，可以將附屬裝置50比較簡(jiǎn)單地更換為具有其他的設(shè)計(jì)或者規(guī)格的各種尺寸、結(jié)構(gòu)或者材質(zhì)的其他的附屬裝置。
圖24是表示附屬裝置50的變形例的橫截面圖及側(cè)視圖。
圖24所示的附屬裝置50′與圖23所示的附屬裝置相同，具有將料漿排出口45、料漿輸送管46、中空連接部47及氣泡供給管40一體化的結(jié)構(gòu)。但是，氣泡供給管40與中空連接部47連接。氣泡供給口41在中空連接部47的上游側(cè)的垂直側(cè)壁47a上開口，從垂直側(cè)壁47a向料漿流路47e的料漿中導(dǎo)入氣泡。根據(jù)這樣的氣泡供給口41的配置，料漿及氣泡的混合、攪拌實(shí)質(zhì)上完全依存于管內(nèi)區(qū)域46a中的料漿的回旋運(yùn)動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
圖25是表示附屬裝置50的其他變形例的附屬裝置50″的結(jié)構(gòu)的主視圖、橫截面圖及后視圖。
圖25所示的附屬裝置50″具有沿著圓環(huán)壁23的內(nèi)周壁面向周向延伸的多個(gè)水平導(dǎo)向部件51，各個(gè)導(dǎo)向部件51的兩個(gè)端部固定在附屬裝置50″的左右的垂直側(cè)壁53、54上。虛線所示的垂直側(cè)壁47a、47b按照與垂直側(cè)壁53、54相同的角度(θ4)與垂直側(cè)壁53、54連接。流入狹縫52的料漿及氣泡在沿著導(dǎo)向部件51的表層流動(dòng)時(shí)，會(huì)受到較強(qiáng)的剪切力，進(jìn)行混合。料漿及氣泡進(jìn)一步沿著料漿輸送管46的內(nèi)周壁面旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，通過回旋或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)作用的剪切力，進(jìn)一步均勻地混合。而且，導(dǎo)向部件51及狹縫52的結(jié)構(gòu)及作用與圖15及圖16所示的附屬裝置實(shí)質(zhì)上是相同的，所以省略進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具有附屬裝置50″的混合攪拌機(jī)10同時(shí)發(fā)揮圖8～圖16所示的實(shí)施方式的效果(狹縫52的效果)和圖17～圖24所示的實(shí)施方式的效果(在料漿輸送管46中旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的效果)。
圖26是表示圖17～圖22所示的實(shí)施方式的變形例的概略俯視圖。在圖25中用幾何學(xué)表示混合區(qū)域10a、中空連接部47及料漿輸送管46的位置關(guān)系。
在上述的實(shí)施方式中，中空連接部47在向圓環(huán)壁23一側(cè)偏心的狀態(tài)下與料漿輸送管46連接，而在圖26所示的實(shí)施方式中，中空連接部47在向料漿攪拌機(jī)10的徑向外側(cè)(與圓環(huán)壁23相反的一側(cè))偏心的狀態(tài)下與料漿輸送管46連接。因此，向流入管內(nèi)區(qū)域46a的料漿施加與上述的實(shí)施方式相反方向的回旋力或者旋轉(zhuǎn)力，料漿與混合攪拌機(jī)10中的料漿相同，向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，受到混合、攪拌作用。
本發(fā)明的發(fā)明者在實(shí)施例1中，使用第1實(shí)施方式的混合攪拌機(jī)(圖2～圖7)，在實(shí)施例2及3中，使用第2實(shí)施方式的混合攪拌機(jī)(圖8～圖10)，在實(shí)施例4、5及6中，使用第3實(shí)施方式的混合攪拌機(jī)(圖17～圖26)，制造厚度為9.5mm、寬度為910mm、板材中心的比重約為0.65的輕量石膏板(實(shí)施例1～6)。本發(fā)明的發(fā)明者又在比較例1～5中使用以往結(jié)構(gòu)的混合攪拌機(jī)，制造厚度為9.5mm、寬度為910mm、板材中心的比重約為0.65的輕質(zhì)石膏板(比較例1～5)。關(guān)于料漿中的氣泡的混合情況、泡劑的使用量及石膏板的制造速度(下紙1、料漿3及上紙2的行進(jìn)速度V(圖1))，在圖27的圖表中示出了實(shí)施例1～5及比較例1～5的試驗(yàn)結(jié)果。而且，作為中心觀察結(jié)果，在圖27中示出了氣泡的混合情況的好壞。在混合情況的好壞的判定中，通過目視觀察、對(duì)由電子顯微鏡拍攝的照片的觀察，對(duì)制成的石膏板中的中心及板材原紙的界面的剖面進(jìn)行評(píng)價(jià)，判定料漿中氣泡的混合情況。此外，關(guān)于泡劑使用量的減少效果，對(duì)于在所有的試驗(yàn)中泡劑使用量最少的例子，將其泡劑減少量作為標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)現(xiàn)率100)設(shè)定，通過與此對(duì)比，將泡劑的減少量換算成數(shù)值，圖27中記載的數(shù)值的含義為數(shù)值越低，泡劑的減少量就越少(大量使用泡劑)。
實(shí)施例1(第1實(shí)施方式的混合攪拌機(jī))準(zhǔn)備圖2～圖7所示的混合攪拌機(jī)10，利用該混合攪拌機(jī)10調(diào)制熟石膏料漿，利用氣泡供給管40在料漿排出口45的前面向料漿中混入氣泡。料漿的流量設(shè)定為1m3/分。在這里，料漿流量作為通過成型輥18(圖1)的部分的料漿容積/分進(jìn)行定義、測(cè)量(以下的實(shí)施例、比較例中的料漿流量是相同的。)。而且，料漿在從料漿輸送管46至成型輥18(圖1)之間進(jìn)行脫泡，同時(shí)，稍微進(jìn)行干燥，所以，通過成型輥18的部分的料漿的料漿量/分與料漿輸送管46的料漿的量/分相比，約減少了20％左右。例如，成型輥18的部分中的料漿流量＝1m3/分，相當(dāng)于料漿輸送管46中的料漿的流量≈1.2m3/分。
實(shí)施例2(第2實(shí)施方式的混合攪拌機(jī))在實(shí)施例1的混合攪拌機(jī)10的料漿排出口46上安裝附屬裝置50(圖8～圖10)，利用該混合攪拌機(jī)10調(diào)制熟石膏料漿，利用氣泡供給管40在料漿排出口45的前面向料漿中混入氣泡。
實(shí)施例3(第2實(shí)施方式的混合攪拌機(jī))使用與實(shí)施例2相同的混合攪拌機(jī)10調(diào)制熟石膏料漿，利用氣泡供給管40，在料漿排出口45的前面向料漿中混入氣泡。料漿的流量設(shè)定為1.5m3/分。
實(shí)施例4(第3實(shí)施方式的混合攪拌機(jī))準(zhǔn)備安裝有圖23所示的附屬裝置50的混合攪拌機(jī)10，調(diào)制熟石膏料漿。從氣泡供給管40向即將從料漿排出口45流出的料漿中供給氣泡。混入有氣泡的料漿在中空連接部47中層流，并流入料漿輸送管46中，在料漿輸送管46中旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。
實(shí)施例5(第3實(shí)施方式的混合攪拌機(jī))準(zhǔn)備安裝有圖24所示的附屬裝置50′的混合攪拌機(jī)10，調(diào)制熟石膏料漿，利用氣泡供給管40向料漿流路47e的料漿中混入氣泡。料漿的流量設(shè)定為1.0m3/分。
實(shí)施例6(第3實(shí)施方式的混合攪拌機(jī))準(zhǔn)備安裝有圖25所示的附屬裝置50″的混合攪拌機(jī)10，調(diào)制熟石膏料漿，利用氣泡供給管40向混合區(qū)域10a的料漿中混入氣泡。料漿的流量設(shè)定為1.5m3/分。
比較例1作為比較例1的混合攪拌機(jī)，使用如下結(jié)構(gòu)的混合攪拌機(jī)，即，在上板的中央部(內(nèi)部區(qū)域)中配置有氣泡供給口，在料漿排出口上安裝有與實(shí)施例2、3相同的附屬裝置(具有狹縫)，經(jīng)由中空連接部將料漿排出口與料漿輸送管的上端部進(jìn)行連接。在實(shí)施例1～5中，利用氣泡供給管40在料漿排出口45的前面向料漿中混入氣泡，而在比較例1中，在混合攪拌機(jī)的中央?yún)^(qū)域混入氣泡的同時(shí)，調(diào)整料漿，將混入有氣泡的料漿從料漿排出口的狹縫向中空連接部導(dǎo)出，并從中空連接部的料漿流路向料漿輸送管的中央部導(dǎo)入。料漿的流量設(shè)定為1.0m3/分。
比較例2準(zhǔn)備混合攪拌機(jī)，該攪拌機(jī)相對(duì)于比較例1的混合攪拌機(jī)，將氣泡供給口的位置變更至上板的外周區(qū)域上，同時(shí)拆下比較例1的附屬裝置，在混合攪拌機(jī)的外周區(qū)域混入氣泡，同時(shí)調(diào)整料漿。從完全開放的料漿排出口將料漿及氣泡向中空連接部導(dǎo)出后，將料漿及氣泡從中空連接部的料漿流路導(dǎo)入至料漿輸送管的中央部。料漿的流量設(shè)定為1.0m3/分。
比較例3相對(duì)于比較例2的混合攪拌機(jī)，將氣泡供給口的位置變更至料漿輸送管上，在混合攪拌機(jī)的混合區(qū)域中，不混入氣泡地調(diào)整料漿。混入氣泡前的料漿從完全開放的料漿排出口向中空連接部流出后，與比較例1及2相同，流入料漿輸送管的中央部。將氣泡混入料漿輸送管內(nèi)的料漿中。料漿的流量設(shè)定為1.0m3/分。
比較例4使用與比較例3相同的混合攪拌機(jī)調(diào)整料漿。與比較例3相同，只在料漿輸送管中，向料漿中混入氣泡。料漿的流量設(shè)定為0.8m3/分。
比較例5使用與比較例3相同的混合攪拌機(jī)調(diào)整料漿。與比較例3相同，只在料漿輸送管中，向料漿中混入氣泡。料漿的流量設(shè)定為0.6m3/分。
根據(jù)圖27所示的試驗(yàn)結(jié)果可知，使用比較例1、2、3的混合攪拌機(jī)時(shí)，如果將料漿的流量設(shè)定為1m3/分，則受到攪拌混合的影響，較多的氣泡在混合區(qū)域中消失，因此不能按照要求減少泡劑使用量(比較例1、2)，或者不能將氣泡均勻地混入料漿中，在石膏板中產(chǎn)生膨脹不良的缺陷(比較例3)。如比較例4、5所示，后者的問題可以通過將料漿的流量降低為0.8m3/分或者0.6m3/分進(jìn)行解決，但是此時(shí)，石膏板的制造速度降低至約90m/分或者70m/分(比較例4、5)。根據(jù)該試驗(yàn)結(jié)果，可以判明下述事項(xiàng)。
(i)即使在料漿排出口上安裝具有狹縫的附屬裝置的狀態(tài)下，通過向混合攪拌機(jī)的內(nèi)部區(qū)域混入氣泡的方法，也不能充分地減少泡劑的使用量(比較例1)。
(ii)在將料漿排出口完全開放的狀態(tài)下，即，不采用料漿輸送管46的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的狀態(tài)下，即使向外周區(qū)域混入氣泡，也不能充分地減少泡劑的使用量(比較例2)。
(iii)在采用向料漿輸送管中混入氣泡的方法時(shí)，通過降低料漿的流量，可能能夠減少泡劑的使用量，但是僅通過這樣，不能適應(yīng)需要調(diào)制大流量(大于等于1m3/分)的料漿的高速石膏板的制造方法(比較例3、4、5)。
對(duì)此，根據(jù)本發(fā)明的混合攪拌機(jī)10，即使是將料漿流量設(shè)定為大于等于1m3/分，也可以充分地減少泡劑的使用量。而且，中心的觀察結(jié)果是良好的。即，可以穩(wěn)定地供給良好地?cái)嚢杌旌嫌袣馀莸牧蠞{。而且，根據(jù)本發(fā)明的混合攪拌機(jī)10，可以將石膏板的制造速度設(shè)定為約115m/分以上的高速度。因此，本發(fā)明的混合攪拌機(jī)10不僅可以實(shí)現(xiàn)泡劑使用量的減少，還適用于通過以往的混合攪拌機(jī)不能適應(yīng)的高速的石膏板制造方法，有利于提高石膏板的生產(chǎn)率。
以上對(duì)于本發(fā)明的最佳實(shí)施方式及實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式或者實(shí)施例，可以在本發(fā)明的權(quán)利要求所記載的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形或者變更。
例如，本發(fā)明的混合攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)也同樣可以適用于銷型混合攪拌機(jī)以外的形式的混合攪拌機(jī)(例如，葉片型混合攪拌機(jī)等的無銷混合攪拌機(jī))、具有在外周上不具備齒形部的旋轉(zhuǎn)圓盤的混合攪拌機(jī)。
此外，料漿輸送管的管內(nèi)流路的橫截面不一定限定于正圓形，也可以為橢圓形或者長(zhǎng)圓形。
而且，本發(fā)明的混合攪拌機(jī)的使用目的不局限于石膏板制造用混合攪拌機(jī)，也可以用作其他領(lǐng)域中的粉體等的固體物、液體以及氣泡的混合攪拌機(jī)。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明適用于混合攪拌機(jī)及混合攪拌方法，特別是在石膏板的制造工序中使用的混合攪拌機(jī)及混合攪拌方法。本發(fā)明的混合攪拌機(jī)及混合攪拌方法可以減少石膏板的制造工序中的泡劑使用量，同時(shí)適用于石膏板生產(chǎn)線的高速化，所以特別適用于制造速度高速化的石膏板的制造方法。
權(quán)利要求
1.一種混合攪拌機(jī)，其特征在于，具有外周上具有圓環(huán)壁的扁平且圓形的筐體；配置在該筐體內(nèi)、向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤；為了將在上述筐體中混合的石膏料漿向筐體外排出而在上述圓環(huán)壁上開口的料漿排出口；一方的開口端與上述料漿排出口連接，另一方的開口端實(shí)質(zhì)性地與垂直圓筒狀的料漿輸送管連接的中空連接部；向石膏料漿供給氣泡的氣泡供給口，上述氣泡供給口設(shè)置在料漿排出口的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的圓環(huán)壁上，以便向即將流入上述料漿排出口的石膏料漿中供給氣泡；或者設(shè)置在該中空連接部上，以便向流入上述中空連接部中的石膏料漿供給氣泡。
2.如權(quán)利要求1所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，上述料漿輸送管的管內(nèi)區(qū)域具有圓形橫截面，上述中空連接管部在相對(duì)于料漿輸送管的中心軸線偏心的位置上與料漿輸送管連接，使石膏料漿在上述管內(nèi)區(qū)域中旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，在料漿排出口上設(shè)置多個(gè)葉片，該葉片向通過上述料漿排出口的石膏料漿施加剪切力，上述葉片在料漿排出口上形成有多個(gè)狹縫。
4.如權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，上述料漿排出口使石膏料漿在上述圓環(huán)壁的切線方向流入上述中空連接部。
5.如權(quán)利要求3所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，利用等間隔地配置的厚度為1～5mm(t)的上述葉片形成上述狹縫，上述狹縫的葉片間的流路尺寸(h、w)設(shè)定為4～15mm。
6.如權(quán)利要求3或5所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，上述葉片被水平或者垂直配置。
7.如權(quán)利要求1至6中的任何一項(xiàng)所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，上述中空連接部具有在中空連接部?jī)?nèi)形成料漿流路的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)及下游側(cè)的壁面(47a、47b)，旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的上述壁面(47a)相對(duì)于上述筐體的法線(G)按照90～120°的角度配置。
8.如權(quán)利要求7所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，上述氣泡供給口設(shè)置在上述旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的上述壁面(47a)上。
9.如權(quán)利要求7或8所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，上述上游側(cè)及下游側(cè)的壁面(47a、47b)是平行的。
10.如權(quán)利要求7至9中的任何一項(xiàng)所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的上述壁面(47b)相對(duì)于上述圓環(huán)壁的內(nèi)周面，以銳角進(jìn)行配置，阻止流入上述中空連接部的料漿流路中的石膏料漿向上述筐體中逆流或回流。
11.如權(quán)利要求2所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，上述中空連接部以使石膏料漿向上述管內(nèi)區(qū)域的切線方向流入的方式與上述料漿輸送管連接。
12.如權(quán)利要求2或11所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，上述中空連接部在相對(duì)于上述料漿輸送管的中心軸線偏心的位置與料漿輸送管連接，以使上述管內(nèi)區(qū)域的石膏料漿向與上述旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。
13.如權(quán)利要求2或11所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，上述中空連接部在相對(duì)于上述料漿輸送管的中心軸線偏心的位置與料漿輸送管連接，以使上述管內(nèi)區(qū)域的石膏料漿向與上述旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。
14.如權(quán)利要求1至13中的任何一項(xiàng)所述的混合攪拌機(jī)，其特征在于，具有上述料漿排出口、中空連接部及料漿輸送管的一體的附屬裝置可裝卸地安裝在上述圓環(huán)壁上。
15.一種石膏料漿的混合攪拌方法，使用具有以下部件的石膏料漿的混合攪拌機(jī)外周上具有圓環(huán)壁的扁平且圓形的筐體；配置在該筐體內(nèi)、向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤；為了將在上述筐體中混合的石膏料漿向筐體外排出而在上述圓環(huán)壁上開口的料漿排出口；一方的開口端與上述料漿排出口連接，另一方的開口端實(shí)質(zhì)性地與垂直圓筒狀的料漿輸送管連接的中空連接部；向石膏料漿供給氣泡的氣泡供給口，其特征在于，具有第1混合工序和第2混合工序，其中，在上述第1混合工序中，利用上述旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)在上述筐體內(nèi)的混合區(qū)域中，將向上述筐體內(nèi)供給的粉體及液體混合、調(diào)制石膏料漿，并使該石膏料漿從上述的料漿排出口向中空連接部流出；在上述第2混合工序中，在料漿排出口的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的圓環(huán)壁上配置上述氣泡供給口，以便向即將流入上述料漿排出口的石膏料漿供給氣泡，或者在中空連接部上配置上述氣泡供給口，以便向上述中空連接部的石膏料漿供給氣泡，在從該氣泡供給口向石膏料漿供給氣泡的同時(shí)，在上述料漿排出口或者其下游側(cè)向料漿及氣泡施加剪切力，將料漿與氣泡進(jìn)行混合。
16.如權(quán)利要求15所述的石膏料漿的混合攪拌方法，其特征在于，向即將從上述料漿排出口流出或者剛剛流出后的石膏料漿中供給氣泡，使與具有圓形橫截面的上述料漿輸送管的管內(nèi)區(qū)域偏心的料漿及氣泡的流動(dòng)體，沿切線方向流入該管內(nèi)區(qū)域，使料漿及氣泡在該管內(nèi)區(qū)域中旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，利用旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí)作用于料漿的剪切力將料漿及氣泡混合。
17.如權(quán)利要求15所述的石膏料漿的混合攪拌方法，其特征在于，在上述料漿排出口設(shè)置有形成有多個(gè)狹縫的多個(gè)葉片，向即將通過上述狹縫的料漿中供給氣泡，利用通過狹縫時(shí)作用于料漿的剪切力將料漿及氣泡混合。
18.如權(quán)利要求15所述的石膏料漿的混合攪拌方法，其特征在于，在上述料漿排出口配置有形成有多個(gè)狹縫的多個(gè)葉片，向即將通過上述狹縫的石膏料漿中供給氣泡，利用通過狹縫時(shí)作用于料漿的剪切力將料漿及氣泡混合，同時(shí)，使與具有圓形橫截面的上述料漿輸送管的管內(nèi)區(qū)域偏心的料漿及氣泡的流動(dòng)體，沿切線方向流入該管內(nèi)區(qū)域，使料漿及氣泡在料漿輸送管的管內(nèi)區(qū)域中旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，利用旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí)作用于料漿的剪切力將料漿及氣泡進(jìn)一步混合。
19.如權(quán)利要求15至18中的任何一項(xiàng)所述的石膏料漿的混合攪拌方法，其特征在于，使上述混合區(qū)域的外周區(qū)域的石膏料漿在上述圓環(huán)壁的切線方向，從上述料漿排出口流入上述中空連接部中。
20.一種石膏板的制造方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1至14中的任何一項(xiàng)所述的混合攪拌機(jī)，以大于等于110m/分的制造速度制造厚度為9.5mm、寬度為910mm的石膏板。
21.一種石膏板的制造方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1至14中的任何一項(xiàng)所述的混合攪拌機(jī)，向通過成型裝置時(shí)的石膏板原紙之間供給流量大于等于1m3/分的石膏料漿。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合攪拌機(jī)及混合攪拌方法，其可以穩(wěn)定地供給均勻混合有氣泡的大流量的料漿，可以減少應(yīng)該向料漿供給的氣泡量?；旌蠑嚢铏C(jī)(10)具有筐體(20)、旋轉(zhuǎn)盤(32)、料漿排出口(45)、料漿輸送管(46)及中空連接部(47)。氣泡供給口(41)配置在圓環(huán)壁或者中空連接部的規(guī)定位置上，向即將流入料漿排出口的料漿或者中空連接部的料漿中供給氣泡。料漿及氣泡在料漿排出口或者其下游側(cè)混合。氣泡不會(huì)實(shí)質(zhì)性地受到混合攪拌機(jī)的攪拌沖擊，消失的氣泡量減少。由于即使在料漿流量增大時(shí)，也可以在料漿中均勻地混合氣泡，所以可以提高石膏板的制造速度。
文檔編號(hào)B28C5/38GK1795081SQ20048001442
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月26日
發(fā)明者中村涉, 廣岡雄一 申請(qǐng)人:吉野石膏株式會(huì)社